蘇北盆地溱潼凹陷構(gòu)造演化

1、蘇北盆地溱潼凹陷構(gòu)造演化與成藏過程1 區(qū)域概況蘇北盆地是蘇北-南黃海盆地的陸上部分,位于江蘇省長(zhǎng)江以北地區(qū)，面積32800km2。盆地西鄰郯廬斷裂,北接揚(yáng)子地塊與華北地塊縫合帶，南依揚(yáng)子褶皺系，其形成和演化直接受郯廬斷裂的控制，與望江、潛山、無(wú)為、沭陽(yáng)等盆地同期發(fā)育于白堊紀(jì)第三紀(jì)，并以同向走向（北東），右行雁行排列，為同一應(yīng)力場(chǎng)控制的盆地群。蘇北盆地西南窄（約80km），東北寬（約120km），盆地軸線與郯廬斷裂呈30o交角，其構(gòu)造發(fā)育與郯廬斷裂的右行活動(dòng)密切相關(guān)，經(jīng)歷了中、新生代二期裂陷旋回和坳陷的演化過程，屬中、新生代形成的中國(guó)東南部陸地上最大的近海復(fù)合含油氣盆地（圖1）。圖1 蘇北盆地構(gòu)

2、造位置圖蘇北盆地 1東臺(tái)坳陷 2建湖隆起 3鹽阜坳陷 4濱海隆起 望江盆地 潛山盆地 無(wú)為盆地 沭陽(yáng)盆地 南陵盆地 宜城盆地 南渡盆地 常州盆地 蘇北盆地是前震旦陸殼和揚(yáng)子古地臺(tái)雙層基底上發(fā)展起來(lái)的中新生代斷坳復(fù)合盆地，盆地的構(gòu)造格架明顯受到郯廬斷裂、魯蘇隆起、蘇南隆起三個(gè)區(qū)域構(gòu)造單元的影響，其中郯廬斷裂的右行走滑對(duì)蘇北盆地的“多凸多凹”的網(wǎng)狀構(gòu)造格局的形成和凹陷的沉積充填演化具主控作用（周荔青等，2006）。大量地震測(cè)線已揭示了北東向斷裂是盆緣和盆內(nèi)坳陷區(qū)與隆起區(qū)的主要分界斷裂，也是形成單斷坳陷和單斷凹陷的主斷裂，這些斷裂延伸長(zhǎng)度一般大于50km，長(zhǎng)者可達(dá)200km；斷距多在1000m以上，

3、小者也有600m，最大可達(dá)4000m，普遍具走滑-伸展和同生生長(zhǎng)性質(zhì)。近東西向的“一隆二坳”由北向南分別為鹽阜坳陷、建湖隆起、東臺(tái)坳陷，兩坳陷又由八個(gè)凹陷與十個(gè)凸起、低凸起構(gòu)成。盆地內(nèi)二、三、四級(jí)斷裂極為發(fā)育，兩組斷裂呈近東西向及北東北東東向，形成南北、東西分塊。受基底起伏影響，盆地內(nèi)發(fā)育北北西向構(gòu)造高帶，又起到東西分帶作用。 因此，蘇北新生界盆地具有構(gòu)造分割性強(qiáng)的特點(diǎn)，單個(gè)凹陷面積9005000km2，并均可劃分出斷階帶、深凹帶、內(nèi)斜坡帶、樞紐帶、外斜坡帶和低凸起帶構(gòu)造單元。同時(shí)每個(gè)凹陷一般又被35個(gè)次級(jí)洼陷間北北西向高帶或低凸起分割為46個(gè)洼陷(圖2)。圖2 蘇北盆地構(gòu)造格架圖1淮陰響水?dāng)?/p>

4、裂 2楊村斷裂 3六合斷裂 4江都斷裂 5海安南港斷裂 6洪澤下王港斷裂7鹽城斷裂 8漣水?dāng)嗔?9蘇家咀斷裂 10蛤蜊港斷裂 11泰州斷裂 12富安斷裂 13泰縣斷裂 溱潼凹陷位于江蘇省中部的蘇北盆地，構(gòu)造上屬于蘇北-南黃海盆地東臺(tái)坳陷的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元（三級(jí)構(gòu)造單元），位于東臺(tái)坳陷區(qū)吳堡低凸起與泰州凸起之間，整體呈北東東向展布（圖3）。北以吳堡-博鎮(zhèn)斷裂為界，東南部與泰州凸起以斷層相接，西連江都隆起，東接梁垛低凸起，西北部與吳堡低凸起以斜坡相連，東北方向較開闊，過梁垛與白駒凹陷、海安凹陷相連，西南部較狹窄，是凹陷的收斂部位。面積約1200km2，新生界最大厚度約6000m。溱潼凹陷是一個(gè)在新

5、生代拉張背景下形成的典型的南斷北超的箕狀凹陷，古近系為南斷北超、南深北淺的半地塹盆地結(jié)構(gòu)，其上發(fā)育上新近系、第四系坳陷。 圖3 蘇北盆地構(gòu)造區(qū)劃圖二 構(gòu)造演化控制蘇北盆地演化的主要因素可能是基底NE向大型走滑帶右旋扭動(dòng)的拉分效應(yīng)和地幔物質(zhì)上涌?jī)煞N因素的聯(lián)合作用。在伴有走滑的裂谷盆地形成時(shí)，上涌的地幔流在開始階段造成大陸上升和剝蝕，當(dāng)?shù)蒯Ａ餮貛r石圈底界面形成平流層時(shí)則造成巖石圈的伸展。此外與郯廬斷裂的右旋扭動(dòng)相協(xié)調(diào)，魯蘇塊體和蘇南地塊可能產(chǎn)生了順時(shí)針的旋扭構(gòu)造，導(dǎo)致蘇北盆地的每個(gè)凹陷內(nèi)均發(fā)育滾動(dòng)的弧形斷裂系，并經(jīng)歷三期大的應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)換： T3末K1時(shí)期，只有太平洋板塊一種力源，伴隨左旋扭動(dòng)形成大量

6、沖斷層； K2E，印度洋板塊力源占主導(dǎo)時(shí)出現(xiàn)右旋力偶，逆斷層活化為正斷層，走向彎曲，并形成NWW至EW向隆起；N現(xiàn)今，太平洋板塊力源占主導(dǎo)時(shí)出現(xiàn)左旋力偶，形成NE向降坳帶，由不均衡削蝕加強(qiáng)了箕狀盆地結(jié)構(gòu)（圖4）。圖4 蘇北南黃海盆地應(yīng)力場(chǎng)變換機(jī)制分析圖（據(jù)陳安定，1998）本項(xiàng)目主要研究是下第三系古新統(tǒng)晚期和始新統(tǒng)早期的地層，在整個(gè)區(qū)塊的應(yīng)力上表現(xiàn)為印度洋板塊力源占主導(dǎo)時(shí)出現(xiàn)右旋力偶，逆斷層活化為正斷層，走向彎曲，并形成NWW至EW向隆起。蘇北盆地發(fā)生了四大構(gòu)造事件：儀征事件、吳堡事件、三垛事件、東臺(tái)事件，表現(xiàn)為新生代以拉張走滑運(yùn)動(dòng)為主的3次拉張一擠壓，其中重要的吳堡事件、三垛事件就發(fā)生在下第

7、三系之中，這兩期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)區(qū)域上主要表現(xiàn)為走滑伸展(圖5)。吳堡運(yùn)動(dòng)中，太平洋板塊向北西、北西西方向運(yùn)動(dòng)，而體現(xiàn)在郯廬斷裂主要表現(xiàn)為張裂并且還伴生這右行平移運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的末期受到左行擠壓。溱潼凹陷已經(jīng)形成了斷坳型盆地，整體的運(yùn)動(dòng)主要為走滑伸張運(yùn)動(dòng)，在凹陷的左側(cè)因?yàn)榈貙邮盏綌D壓，而產(chǎn)生剝蝕。吳堡運(yùn)動(dòng)后，太平洋板塊運(yùn)動(dòng)的方向是北北西方向，太平洋板塊加速俯沖，而印度板塊同時(shí)向歐亞板塊聚斂，表現(xiàn)在郯廬斷裂上圍張裂，并且伴隨著右行平移運(yùn)動(dòng)，因此形成裂谷斷裂型盆地。圖5 蘇北盆地構(gòu)造演化圖 構(gòu)造演化的分析是選擇工區(qū)中的line811為例進(jìn)行分析，工區(qū)解釋的層位為T32 （阜寧組三段底）、T312（阜寧組三段

8、上砂組底）、T31（阜寧組四段底）、T30（戴南組一段底）、T30（戴南組二段底）。運(yùn)用了層拉平技術(shù)，可以得到該工區(qū)的構(gòu)造演化情況如下：圖6 阜寧組三段沉積末構(gòu)造示意圖阜寧組三段分成了上下兩個(gè)砂組，在阜寧組三段沉積前，斷陷盆地已經(jīng)形成，并且邊界斷裂長(zhǎng)期持續(xù)的活動(dòng)，伴隨著斷裂的活動(dòng)，沉降中心主要集中在斷裂的旁邊，以致阜寧組三段的沉積為左薄右厚，在沉降中心沉積的較厚（圖6）。圖7 阜寧組四段沉積末構(gòu)造示意圖圖8 吳堡運(yùn)動(dòng)末構(gòu)造示意圖阜寧組四段的沉積運(yùn)動(dòng)可以分成兩步完成。第一步:阜寧組四段的沉積伴隨著沉降中心下降也形成了左薄右厚的地層，在沉降中心沉積的厚度較大，邊界斷層的活動(dòng)持續(xù)的進(jìn)行（圖7）；第二步：阜寧組四段沉積完畢后，在凹陷的左側(cè)受到向上力的作用，整體抬升，左側(cè)抬升的速度較快，以致凹陷左邊阜寧組四段沉積遭受剝蝕，右邊沉積中心繼續(xù)下降，活動(dòng)的進(jìn)行伴隨形成一系列的階梯狀和負(fù)花狀正斷層，斷層的走向一般為NE方向，這一活動(dòng)就是吳堡運(yùn)動(dòng)，直接造成了阜寧組和上覆的戴南組呈角度不整合接觸（圖8）。圖9 戴南組一段沉積末構(gòu)造示意圖經(jīng)過吳堡運(yùn)動(dòng)后，阜寧組四段遭受剝蝕，伴隨著邊界斷裂的活動(dòng)，凹陷的右邊繼續(xù)下降，而左邊的地層因?yàn)樘^續(xù)遭受剝蝕。上覆沉積的戴南組一段為上超沉積，該組的地層為左薄右厚，在斷裂的旁邊由于斷層的持續(xù)的活動(dòng)生成拖曳狀構(gòu)造（圖9）。圖10 三垛東